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    人气:357 发表时间:2020-01-11 11:35:45

    BGA 是 PCB 上常用的组件,通常 CPU、NORTH BRIDGE、SOUTH BRIDGE、AGP CHIP、CARD BUS CHIP…等,大多是以 bga 的型式包装,简言之,80﹪的高频信号及特殊信号将会由这类型的 package 内拉出。因此,如何处理 BGA package 的走线,对重要信号会有很大的影响。

    通常环绕在 BGA 附近的小零件,依重要性为优先级可分为几类:

    1. by pass。

    2. clock 终端 RC 电路。

    3. damping(以串接电阻、排组型式出现;例如 memory BUS 信号)

    4. EMI RC 电路(以 dampin、C、pull height 型式出现;例如 USB 信号)。

    5. 其它特殊电路(依不同的 CHIP 所加的特殊电路;例如 CPU 的感温电路)。

    6. 40mil 以下小电源电路组(以 C、L、R 等型式出现;此种电路常出现在 AGP CHIP or 含 AGP 功能之 CHIP 附近,透过 R、L 分隔出不同的电源组)。

    7. pull low R、C。

    8. 一般小电路组(以 R、C、Q、U 等型式出现;无走线要求)。

    9. pull height R、RP。

    1-6 项的电路通常是 placement 的重点,会排的尽量靠近 BGA,是需要特别处理的。第 7 项电路的重要性次之,但也会排的比较靠近 BGA。8、9 项为一般性的电路,是属于接上既可的信号。

    相对于上述 BGA 附近的小零件重要性的优先级来说,在 ROUTING 上的需求如下:

    1. by pass => 与 CHIP 同一面时,直接由 CHIP pin 接至 by pass,再由 by pass 拉出打 via 接 plane;与 CHIP 不同面时,可与 BGA 的 VCC、GND pin 共享同一个 via,线长请勿超越 100mil。

    2. clock 终端 RC 电路 => 有线宽、线距、线长或包 GND 等需求;走线尽量短,平顺,尽量不跨越 VCC 分隔线。

    3. damping => 有线宽、线距、线长及分组走线等需求;走线尽量短,平顺,一组一组走线,不可参杂其它信号。

    4. EMI RC 电路 => 有线宽、线距、并行走线、包 GND等需求;依客户要求完成。

    5. 其它特殊电路 => 有线宽、包 GND 或走线净空等需求;依客户要求完成。

    6. 40mil 以下小电源电路组 => 有线宽等需求;尽量以表面层完成,将内层空间完整保留给信号线使用,并尽量避免电源信号在BGA 区上下穿层,造成不必要的干扰。

    7. pull low R、C => 无特殊要求;走线平顺。

    8. 一般小电路组 => 无特殊要求;走线平顺。

    9. pull height R、RP => 无特殊要求;走线平顺。

    为了更清楚的说明 BGA 零件走线的处理,将以一系列图标说明如下:

    A. 将 BGA 由中心以十字划分,VIA 分别朝左上、左下、右上、右下方向打;十字可因走线需要做不对称调整。

    B. clock 信号有线宽、线距要求,当其 R、C 电路与 CHIP 同一面时请尽量以上图方式处理。

    C. USB 信号在 R、C 两端请完全并行走线。

    D. by pass 尽量由 CHIP pin 接至 by pass 再进入 plane。无法接到的 by pass请就近下 plane。

    E. BGA 组件的信号,外三圈往外拉,并保持原设定线宽、线距;VIA 可在零件实体及 3MM placement 禁置区间调整走线顺序,如果走线没有层面要求,则可以延长而不做限制。内圈往内拉或 VIA 打在 PIN 与 PIN 正中间。另外,BGA 的四个角落请尽量以表面层拉出,以减少角落的 VIA数。

    F. BGA 组件的信号,尽量以辐射型态向外拉出;避免在内部回转。

    F_2 为 BGA 背面 by pass 的放置及走线处理。

    By pass 尽量靠近电源 pin。

    F_3 为 BGA 区的 VIA 在 VCC 层所造成的状况。

    THERMAL VCC 信号在 VCC 层的导通状态。

    ANTI GND 信号在 VCC 层的隔开状态。

    因 BGA 的信号有规则性的引线、打 VIA,使得电源的导通较充足。

    F_4 为 BGA 区的 VIA 在 GND 层所造成的状况。

    THERMAL GND 信号在 GND 层的导通状态。

    ANTI VCC 信号在 GND 层的隔开状态。

    因 BGA 的信号有规则性的引线、打 VIA,使得接地的导通较充足。

    F_5 为 BGA 区的 Placement 及走线建议图,以上所做的 BGA 走线建议,其作用在于:

    1. 有规则的引线有益于特殊信号的处理,使得除表层外,其余走线层皆可以所要求的线宽、线距完成。

    2. BGA 内部的 VCC、GND 会因此而有较佳的导通性。

    3. BGA 中心的十字划分线可用于;当 BGA 内部电源一种以上且不易于 VCC 层切割时,可于走线层处理(40~80MIL),至电源供应端。或 BGA 本身的 CLOCK、或其它有较大线宽、线距信号顺向走线。

    4. 良好的BGA走线及placement,可使BGA自身信号的干扰降至最低。


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